好多好多课件第15章

1、电 路 分 析 基 础 Powerpoint 制作：邹国良课程主讲：邹国良电话：56333594(O)或：56770948(H) Email： 电路分析基础第15章第一节第三部分 正弦稳态分析11、阻抗与导纳12、正弦稳态功率与能量 三相电路13、电路的频率响应14、耦合电感与理想变压器15、双口网络 电路分析基础课程内容介绍电路分析基础第三部分：第15章 目录第15章 双 口 网 络1 双口网络的流控型和 压控型伏安关系2 双口网络的混合型伏安关系3 双口网络的传输型伏安关系4 互易双口和互易定理5 各组参数之间的关系6 具有端接的双口网络7 双口网络的互联*电路分析基础第三部分：第15章主

2、要内容 网络进一步分解：第四章中我们介绍了将一个复杂网络分解为若干个单口网络，典型的是两个单口网络。在本章中，我们进一步将网络分解为两个单口网络和一个双口网络级联的形式。本章主要内容： 双口网络：可以有两对端口分别与外电路或其他网络相联的网络。上一章介绍的变压器或耦合电感可以看成双口网络。 双口网络的VAR：变压器是四端元件，也是特殊的双口网络。双口网络的VAR与变压器的VAR类似。但双口网络的VAR的形式有多种，从标题就可以看出。 双口网络的互易和对称: 当双口网络的两个端口之间的互参数（互阻抗、互导纳）相等时，称为互易。若两个端口上的自参数（自阻抗、自导纳）相等，则进一步称为对称。 双口网

3、络的应用: 可用于放大、滤波、变换、互联等。电路分析基础第三部分：第15章主要内容双口网络的定义：NN1N2i2+u2图15-1 大网络N划分为两个单口网络和一个双口网络Ni1+u1 对绝大部分应用来说，N1 和 N2 分别为输入源网络和输出负载网络，而 N 一般为放大电路、滤波电路、变换电路等等。电路分析基础第三部分：第15章主要内容放大电路的通用等效：一般 N1 和 N2 为线性电路，而 N 为往往为非线性电路，但工程上为便于分析，经常将非线性电路等效为线性模型。N1N2i2+u2Ni1+us+u1RL输入端输出端电路分析基础第三部分：15-1 1/1715-1 双口网络的流控型和压控型伏

4、安关系单口网络的VAR：在4-2、4-6、4-7等章节中，我们讨论了单口网络的VAR的计算与等效（置换定理、戴维南、诺顿）。这些方法对双口网络的VAR的分析和计算仍然有用。i2+u2双口网络i1+u1i1i22211图15-3 双口网络及变其量双口网络的完整定义：由四个端口、四个变量构成的电路网络。由端钮11 构成的端口称为端口 1，端钮22 构成的称为端口 2。注意：关联参考方向电路分析基础第三部分：15-1 2/17双口网络的举例电路分析基础第三部分：15-1 3/17四端网络的定义：由四个端口、六个变量构成的电路网络。由端钮11 构成的端口称为端口 1，端钮22 构成的称为端口 2。i2

5、+u2四端网络i1+u1i1i22211图15-4 四端网络及变其量Ri1双口网络i2电路分析基础第三部分：15-1 4/17明确的意义：（1）双口网络的 VAR 只与自身的元件参数和结构有关，与外接电路无关。（2）若含有受控源，则受控源的控制支路也在双口网络内或者在端口上（端口电流或端口电压）。（3）由于双口网络可以有外电路供电，因此，网络内可以没有独立源，大部分情况下，我们就是对此类网络感兴趣。明确的双口网络：除了两对端口以外，没有其他任何途径和方式再与外部电路发生联系的双口网络。（参考4-2 中关于明确的单口网络的定义）电路分析基础第三部分：15-1 5/17NU1I1I21图15-5

6、求双口网络 N 的流控型 VAR1U222+由叠加定理可得：U1I1= (电流源 单独作用时响应) + (电流源 单独作用时响应) + (网络内独立源单独作用时响应)=U”2I2=+Uoc2U2=I1I2z22+z21U”2I1U”1I2=+Uoc1U1z12+z11U”1U2电路分析基础第三部分：15-1 6/17z22 =U2I1= 0I2Uoc2= 0，z11 =U1I2= 0I1Uoc1= 0，自阻抗：在忽略其他独立源作用时，端口上自身电压与电流源电流比呈现出的阻抗。Uoc2=U2I2= 0I1= 0，Uoc1=U1I2= 0I1= 0，开路电压：在忽略外加电流源作用时，端口上由网络自

7、身独立源在端口上呈现的电压。z12 =U1I1= 0I2Uoc1= 0，z21 =I1U2I2= 0Uoc2= 0，互阻抗：在忽略其他独立源作用时，端口上自身电压与其他端口电流源电流比呈现出的阻抗。电路分析基础第三部分：15-1 7/17双口网络流控型 VAR 的描述：双口网络流控型 VARU1I1I2=+Uoc2z22+z21I1I2=+Uoc1z12+z11U2方程形式 两个方程+=矩阵形式U1U2I2I1z22z21z12z11Uoc2Uoc1UI+=UocZI2U2，四个变量U1，I1，z22z21Uoc1z12z11六个参数，Uoc2开路阻抗矩阵：Z，也称为双口网络的 z 参数。电路

8、分析基础第三部分：15-1 8/17无源双口网络流控型 VARU1I1I2=+z22z21I1I2=+z12z11U2方程形式=矩阵形式U1U2I2I1z22z21z12z11UI=ZU1I1I2图15-7 流控型双口网络 N 的等效电路U2+I1I2z22z11+z12z21Uoc1Uoc2电路分析基础第三部分：15-1 9/17NU1I1I21求双口网络 N 的压控型 VAR1U222+由对偶性原理可很容易获得：I1= (电压源 单独作用时响应) + (电压源 单独作用时响应) + (网络内独立源单独作用时响应)=U1U2U1I”2U2=+Isc2I2y22+y21I”2I2=U1I”1U

9、2=+Isc1I1y12+y11I”1电路分析基础第三部分：15-1 10/17y22 =U2U1= 0I2Isc2= 0，y11 =I1U2= 0U1Isc1= 0，自导纳：在忽略其他独立源作用时，端口上自身电流与电压源电压比呈现出的导纳。Isc2=I2U2= 0U1= 0，Isc1=I1U2= 0U1= 0，短路电流：在忽略外加电压源作用时，端口上由网络自身独立源在端口上呈现的电流。y12 =I1U1= 0U2Isc1= 0，y21 =U1I2U2= 0Isc2= 0，互导纳：在忽略其他独立源作用时，端口上自身电流与其他端口电压源电压比呈现出的导纳。电路分析基础第三部分：15-1 11/1

10、7双口网络压控型 VAR 的描述：双口网络压控型 VARI1U1U2=+Isc2y22+y21U1U2=+Isc1y12+y11I2方程形式 两个方程+=矩阵形式U1U2I2I1y22y21y12y11Isc2Isc1IU+=IscYI2U2，四个变量U1，I1，y22y21Isc1y12y11六个参数，Isc2短路导纳矩阵：Y，也称为双口网络的 y 参数。电路分析基础第三部分：15-1 12/17无源双口网络压控型 VARI1U1U2=+y22y21U1U2=+y12y11I2方程形式矩阵形式=U1U2I2I1y22y21y12y11IU=YU1U1U2图15-8 压控型双口网络 N 的等效

11、电路U2+I1I2+y12y21Isc1Isc2y11y22电路分析基础第三部分：15-1 13/17例15-1 试求图15-9所示双口网络的 z 参数和 y 参数。U2+I2U1I1+51520解：本题为无源纯电阻双口网络，因此其 z、y 参数都是实数。根据 z 参数定义，可得z22 =U2I1I2= 0z11 = 9.375U1I2I1= 015+(5+20)15(5+20)= 7.515=z12 =U1I1I2= 0z21 =I1U2I2= 0= 1020+(5+15)20(5+15)=20+5+1520= 7.520=20+5+1515电路分析基础第三部分：15-1 14/17y22

12、=U2U1I2= 0y11 =I1U2U1= 0y12 =I1U1U2= 0y21 =U1I2U2= 0= 0.2667S15=51= 0.2S=51+511= 0.25S20+511= 0.2S总结：（1）对 型或 型双口网络，采用 y 参数计算更简单；对 T 型或 Y 型双口，采用 z 参数计算更简单。（2）注意电压电流关联参考方向的关系以确定正负号。根据 y 参数定义，可得电路分析基础第三部分：15-1 15/17例15-2 试求图15-10所示双口网络的 z 参数和 y 参数。解：z 参数的求法与上例类似，详细内容请大家看书，但要注意受控源的作用。电路过于复杂时要采用节点法或回路法列方

13、程求解。下面计算 y 参数。列回路方程得U2+I2U1I1+303010U210+U2I2=I1U130=I1U2()+U230I1()+U2U2I2=I1U130=I1+1+U2整理得140120=U130+1U2140403030+130U130=+130+1U214040()电路分析基础第三部分：15-1 16/17y22 =U2U1I2= 0y11 =I1U2U1= 0y12 =I1U1U2= 0y21 =U1I2U2= 0=根据 y 参数定义得1403014014030+1120SSSS总结：（1）对于复杂双口网络，可利用回路分析法或节点分析法列方程（2）若计算 z 参数，则将它们整理成 (或 )等于 和 线性 组合的形式（3）若计算 y 参数，则将它们整理成 (或 )等于 和 线性 组合的形式（4）也可以直接根据 y 参数和 z 参数的定